WO2006033270A1 - ストリーク管 - Google Patents

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WO2006033270A1
WO2006033270A1 PCT/JP2005/016968 JP2005016968W WO2006033270A1 WO 2006033270 A1 WO2006033270 A1 WO 2006033270A1 JP 2005016968 W JP2005016968 W JP 2005016968W WO 2006033270 A1 WO2006033270 A1 WO 2006033270A1
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WO
WIPO (PCT)
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photocathode
anode
axis
opening
electrons
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PCT/JP2005/016968
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshinori Inagaki
Toshiharu Ai
Kuniyoshi Mori
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Hamamatsu Photonics KK
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Hamamatsu Photonics KK
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/50—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output
    • H01J31/501—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output with an electrostatic electron optic system
    • H01J31/502—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output with an electrostatic electron optic system with means to interrupt the beam, e.g. shutter for high speed photography

Definitions

  • the present invention relates to a streak tube that detects a temporal change of light to be detected as a streak image.
  • a streak tube measures the time change of incident light by converting light to be detected into electrons (photoelectrons) at a photocathode and detecting the time change of electrons as a streak image.
  • a streak tube generally, one surface of a hermetically closed container is used as an incident surface plate, and a photocathode (photo force sword) and a photocathode force are emitted from the incident surface plate side in this container in order.
  • a deflecting electrode for controlling the deflection to generate a streak image and a detecting means such as a fluorescent screen for detecting the generated streak image are arranged (for example, Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. Hei 3). —See 152840, Patent Document 2: JP-A-9-139183).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 3-152840
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 9139183
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a streak tube capable of suppressing the influence of a noise signal on a signal corresponding to incident light. .
  • a streak tube includes (1) a container including an incident surface plate for allowing light to be detected to enter, and (2) provided in the container and incident from the incident surface plate.
  • the streak tube includes: (1) a container including an incident surface plate that allows light to be detected to enter; and (2) light provided in the container and converting light incident from the incident surface plate into electrons.
  • An electrocathode (3) a photocathode force, an anode having an opening through which emitted electrons pass, (4) a deflection electrode that controls the deflection of electrons that have passed through the opening of the anode, and (5) a photocathode And (6) a photocathode for the anode on the tube axis passing through the center of the opening of the anode in the container. It is characterized in that it is structured so as not to face each other directly.
  • a photocathode, an anode having an opening, a deflection electrode, and detection means are arranged in this order from the incident face plate side. Then, with respect to the configuration in which the photocathode is viewed from the anode side in the direction opposite to the direction in which the photoelectrons emitted in response to incident light are guided to the detection means, the anode on the axis of the electric field or the tube axis The photocathode (including the opening) and the photocathode are not directly facing each other.
  • the photocathode does not directly face the anode on a predetermined axis
  • the axis from the anode (predetermined position in the opening of the anode) In view of the above, this means a configuration in which the photocathode is not directly visible.
  • Such a configuration includes, for example, a configuration in which the photocathode itself is disposed off the axis, or a configuration in which another member is disposed on the axis between the photocathode and the anode. .
  • the symmetry axis (center axis) is the axis of the electric field. It corresponds to.
  • the “tube axis passing through the center of the anode opening” corresponds to the central axis of the streak tube structure, and the axis perpendicular to the anode that normally passes through the center of the anode opening is the tube axis. It becomes.
  • the streak tube described above preferably includes a focusing electrode that is disposed between the photocathode and the anode and focuses electrons emitted from the photocathode to the opening of the anode.
  • the anode side force in the container also has a configuration in which the photocathode is viewed, and the anode and the photocathode do not directly face each other on the electric field axis or the tube axis.
  • the generation of extra secondary electrons due to ions is prevented, and the influence of the noise signal on the signal corresponding to the incident light is suppressed.
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view showing a configuration of a streak tube according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an outer surface configuration of the streak tube shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an electric field and an electron trajectory in a streak tube container.
  • FIG. 4 is a side sectional view showing a configuration of a second embodiment of a streak tube.
  • FIG. 5 is a side cross-sectional view showing a configuration of a third embodiment of a streak tube.
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view showing a configuration of a fourth embodiment of a streak tube.
  • FIG. 7 is a side sectional view showing a configuration of a fifth embodiment of a streak tube.
  • 1A LE ... Streak tube, 10 ⁇ Container, 11 ⁇ Cylindrical portion, 12 ⁇ Incoming face plate, 13 ⁇ Output face plate, 20, 30 ⁇ Photocathode, 21, 26, 27 ... gate electrode, 21a, 26a, 27a ... opening, 22 ... focusing electrode, 23 ... anode, 23a ... opening, 24 ... deflection electrode, 25 ... phosphor screen (detection means).
  • FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a first embodiment of a streak tube according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an outer surface configuration of the streak tube shown in FIG.
  • the illustration of an incident face plate, which will be described later, is omitted from the containers constituting the outer peripheral portion of the streak tube.
  • the solid line arrow A indicates the trajectory of the electrons from which the photocathode force has also been emitted
  • the broken line arrow B indicates the trajectory of the ions generated near the anode
  • the solid line arrow C indicates the electron sweep by the deflection electrode. Shows direction.
  • An axis Ax shown in FIG. 1 indicates the central axis of the streak tube 1A.
  • the streak tube 1A includes a container 10 formed to be hermetically closed by a material such as glass, and the inside thereof is maintained at a high vacuum.
  • the container 10 includes a cylindrical portion 11 having a cylindrical shape with an axis Ax as a central axis, an incident face plate 12 provided on one side of the cylindrical portion 11, and an output provided on the other side of the cylindrical portion 11. And a face plate 13.
  • the incident face plate 12 functions as an incident window through which light to be detected is incident, and is formed of a material that transmits light of a predetermined wavelength.
  • a photocathode 20 is formed on the inner surface of the incident surface plate 12 (a surface on the anode 23 side described later).
  • the photocathode 20 functions as a transmissive photocathode that converts light incident from the incident faceplate 12 into electrons (photoelectrons).
  • the photocathode 20 is formed on the inner surface of the incident surface plate 12 at a predetermined portion excluding the intersection with the axis Ax.
  • the output face plate 13 located on the opposite side of the entrance face plate 12 with respect to the axis Ax is for outputting a streak image generated in the streak tube 1A.
  • Output faceplate A phosphor screen 25 is formed on the inner surface of 13.
  • the phosphor screen 25 is a detecting means for detecting a streak image by electrons.
  • a gate electrode 21, a focusing electrode 22, an anode 23, and a deflection electrode are sequentially arranged from the incident surface plate 12 side to the output surface plate 13 side. 24 is installed.
  • the anode 23 has an opening 23a through which electrons emitted from the photocathode 20 pass at the center thereof.
  • the anode 23 is provided substantially perpendicular to the axis Ax, and the opening 23a is formed in a predetermined shape with the axis Ax as the central axis.
  • the axis Ax substantially coincides with the tube axis passing through the center of the opening 23a of the anode 23.
  • This tube axis corresponds to the structural center axis of the streak tube 1A, and is substantially perpendicular to the anode 23.
  • a deflection electrode (sweep electrode) 24 is provided between the anode 23 and the phosphor screen 25 as detection means.
  • the deflection electrode 24 is an electrode for controlling the deflection of electrons that have passed through the opening 23a of the anode.
  • the deflection electrode 24 is composed of a pair of electrodes arranged parallel to the axis Ax and sandwiching the axis Ax! RU
  • the directional electrons are directed from the photocathode 20 to the phosphor screen 25 along the direction of arrow C. It is designed to be swept.
  • the fluorescent screen 25 serving as the detection means emits a photocathode 20 and detects a streak image by electrons whose deflection is controlled by the deflection electrode 24.
  • the streak image obtained at this time is an image corresponding to the time change of the incident light by the above-described electron sweep.
  • the electron trajectory A is schematically shown as an electron traveling straight.
  • a gate electrode 21 and a focusing electrode 22 are provided between the photocathode 20 and the anode 23.
  • the focusing electrode 22 is an electrode for focusing electrons emitted from the photocathode 20 to the opening 23 a of the anode 23.
  • the focusing electrode 22 is an electrostatic focusing electrode constituted by a cylindrical electrode having a cylindrical shape with the axis Ax as a central axis.
  • the gate electrode 21 has an opening 21a through which electrons emitted from the photocathode 20 pass. And is disposed at a predetermined position between the photocathode 20 and the focusing electrode 22.
  • the gate electrode 21 is a control electrode that controls the passage condition of electrons from the photocathode 20 through the opening 21a to the anode 23. Specifically, the gate electrode 21 controls the gate operation for detecting the streak image in the streak tube 1A by applying a gate voltage.
  • the opening 21a of the gate electrode 21 is formed at a predetermined portion excluding the intersection with the axis Ax.
  • the opening 21a of the gate electrode 21 is located at a position shifted by a predetermined distance in the direction opposite to the arrow in the electron sweep direction indicated by the arrow C in FIG. It is formed in a slit-like opening shape with the direction perpendicular to the sweep direction C as the longitudinal direction at a predetermined site excluding the intersection with Ax.
  • a slit-like opening 21a having a width of 5 mm in the electron sweep direction is formed at a position shifted from the center by an axial Ax force of 4.5 mm.
  • the photocathode 20 formed on the inner surface of the incident surface plate 12 is formed in an outer shape corresponding to the opening shape of the opening 21 a in the gate electrode 21.
  • the opening 23a in the anode 23 is formed in an opening shape with the axis Ax as the central axis and taking into account the electron focusing condition by the focusing electrode 22, for example, a circular shape around the axis Ax as described above. It has been done.
  • the incident surface plate 12 and the anode 23 in the container 10 are A predetermined electric field for guiding the electrons emitted from the photocathode 20 to the deflection electrode 24 and the phosphor screen 25 is formed. Further, the electric field at this time is formed substantially symmetrical with respect to the axis Ax, and the symmetry axis (center axis) is the axis of the electric field.
  • the axis Ax substantially coincides with the axis of the electric field formed between the incident face plate 12 and the anode 23. That is, in the present embodiment, the axis Ax substantially coincides with both the tube axis and the electric field axis in the streak tube 1A.
  • the photocathode 20 on the inner surface of the incident surface plate 12 and the opening 21a of the gate electrode 21 are formed at positions shifted by a predetermined distance from the axis Ax. ing.
  • the photocathode 20 does not directly face the anode 23 on the axis Ax (electric field axis or tube axis) in the container 10. Yes.
  • each electrode 21, 22, 23, 24 constituting the streak tube 1A protrudes outside the container 10 and is used for voltage application, etc. 22b, 23b, 24b are shown.
  • the streak tube 1A shown in Figs. 1 and 2 is a photocathode 20, an anode 23 having an opening 23a, a deflection electrode 24, and detection means in order from the incident face plate 12 side in the container 10.
  • a phosphor screen 25 is arranged. Then, in the configuration in which the photoelectrons emitted from the photocathode 20 corresponding to the incident light are directed to the phosphor screen 25 in the opposite direction to the photocathode 20 viewed from the anode 23 side, the axis Ax (the electric field axis) Alternatively, the photocathode 20 does not directly face the anode 23 on the tube axis).
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the electric field and the electron trajectory in the streak tube container.
  • Fig. 3 shows typical examples of the electric field and electron trajectory in the streak tube, and its configuration is different from that of the streak tube 1A shown in Figs.
  • the voltage of the photocathode 120 is OV
  • the voltage of the gate electrode 121 is 130 V
  • the voltage of the focusing electrode 122 is 2420 V
  • the voltage of the anode 123 is 15 kV in the configuration shown in FIG.
  • the electric field D formed between the incident surface plate 112 and the anode 123 and the photocathode 120 force also show the electron trajectory E to the phosphor screen 125.
  • the photocathode-powered electrons pass through the opening of the anode while focusing.
  • the density of electrons passing therethrough increases, and the probability of ionization of the internal gas force S increases.
  • most of the ions generated near the anode are the photoelectron trajectories (Fig. 1 It returns almost along the axis to the vicinity of the center of the photocathode (Ion feedback, see orbit B in Fig. 1) almost independently of orbit A
  • the ions collide with the photocathode extra secondary electrons due to the ions are generated in the photocathode.
  • the anode 23 (opening 23a is formed on the V and the axis Ax (electric field axis or tube axis) in the container 10 as described above.
  • the photocathode 20 do not directly face each other.
  • ions generated in the vicinity of the anode 23 move in a trajectory substantially along the axis Ax as described above, so that this ion is effectively prevented from reaching the photocathode 20. It is possible.
  • the prevention of such ions from reaching the photocathode 20 and the suppression of the generation of extra secondary electrons thereby are very effective in measuring the temporal change of incident light using a streak image.
  • the streak tube may experience photocathode sensitivity degradation due to ion feedback during long-time operation or high-intensity signal detection. According to the above configuration, such photocathode sensitivity degradation is also suppressed. Is done.
  • the streak tube is a container including an incident face plate for allowing light to be detected to enter, a photocathode provided in the container for converting light incident from the incident face plate into electrons, and emitted from the photocathode.
  • An anode having an opening through which the electrons pass, a deflection electrode for controlling the deflection of the electrons that have passed through the opening of the anode, and a streak image generated by the electrons emitted from the photocathode and controlled in deflection by the deflection electrode Detection means such as a phosphor screen, and on a predetermined axis (the axis of the electric field formed between the incident surface plate and the anode in the container, or the tube axis passing through the center of the opening of the anode in the container).
  • the photocathode is configured not to directly face the anode.
  • the photocathode does not directly face the anode on a predetermined axis
  • the axis from the anode predetermined position in the opening of the anode
  • Such a configuration is, for example, a configuration in which the photocathode itself is arranged off the axis, or between the photocathode and the anode. This includes a configuration in which other members are arranged on the shaft.
  • the axis of the electric field formed between the incident face plate and the anode when the electric field is formed substantially in an axial symmetry, the axis of symmetry (the central axis) is the axis of the electric field. It corresponds to.
  • the “tube axis passing through the center of the anode opening” corresponds to the central axis of the streak tube structure, and the axis perpendicular to the anode that normally passes through the center of the anode opening is the tube axis. It becomes.
  • the streak tube 1A having the configuration shown in FIG.
  • the electric field axis and the tube axis are the same axis Ax, but the electric field axis and the tube axis are different. In this case, it is sufficient that at least one of the axes satisfies the above-mentioned configuration conditions! /.
  • the photocathode is placed on the anode side surface (inner surface) of the incident face plate with a predetermined axis (electric field axis or tube axis).
  • a predetermined axis electric field axis or tube axis.
  • FIG. 1 the photocathode 20 is formed on the surface of the incident face plate 12 on the anode 23 side, except for the intersection with the axis Ax.
  • an opening 21a through which the electrons emitted from the photocathode 20 pass is provided between the photocathode 20 and the anode 23, and the electrons from the photocathode 20 are passed through.
  • a gate electrode 21 which is a control electrode for controlling the passage condition to the anode 23 is disposed. Thereby, detection of the streak image in the streak tube 1A can be suitably controlled.
  • an electrode other than the gate electrode may be used.
  • an opening of the control electrode has an intersection with a predetermined axis (electric field axis or tube axis).
  • a predetermined axis electric field axis or tube axis.
  • the opening 21a of the gate electrode 21 which is a control electrode is formed at a portion excluding the intersection with the axis Ax.
  • the ions are on the axis Ax and in the vicinity of the anode of the gate electrode 21. Reaches the surface on the 23 side and reaches the incident surface plate 12 and the photocathode 20. Therefore, extra secondary electrons due to ions are not generated in the photocathode 20.
  • the focusing electrode 22 that focuses the electrons emitted from the photoelectric cathode 20 to the opening 23a of the anode 23 is disposed between the photocathode 20 and the anode 23. ing. Thereby, the electron trajectory in the container 10 can be suitably controlled.
  • the photocathode is formed on the inner surface of the incident surface plate 12 under the condition that the photocathode sensitivity is maximized.
  • the film 21c on 1 has a lower secondary electron emission efficiency when ions with lower sensitivity collide with the photocathode 20. Therefore, even when such a method for producing a photocathode is used, it is possible to suppress the generation of extra secondary electrons due to ions as a whole with the above-described configuration.
  • the antimony (Sb) is vapor-deposited on the inner surface of the incident surface plate 12 through the opening 21a of the gate electrode 21 after the anode 23 side force is applied.
  • the antimony (Sb) is vapor-deposited on the inner surface of the incident surface plate 12 through the opening 21a of the gate electrode 21 after the anode 23 side force is applied.
  • a manufacturing method using a transfer device is used as a method for manufacturing a photocathode, a film having secondary electron emission ability is not formed on the gate electrode. Therefore, it is possible to further suppress the generation of extra secondary electrons due to ions.
  • FIG. 4 is a side cross-sectional view showing the configuration of the second embodiment of the streak tube according to the present invention.
  • the configuration of the container 10, the photocathode 20, the focusing electrode 22, the anode 23, the deflection electrode 24, and the phosphor screen 25 is the same as that of the streak tube 1A shown in FIG.
  • a gate electrode 21 is provided between the photocathode 20 and the anode 23.
  • the gate electrode 21 has an opening 21 a through which electrons emitted from the photocathode 20 pass, and is arranged at a predetermined position between the photocathode 20 and the focusing electrode 22.
  • the opening 21a of the gate electrode 21 is formed at a predetermined portion excluding the intersection with the axis Ax.
  • a substance that reduces secondary electron emission ability (photocathode sensitivity) A film 21d made of is formed.
  • Examples of such a substance that reduces the secondary electron emission ability include gold, silver, and platinum.
  • the film 21c such as antimony deposited on the surface of the gate electrode 21 on the anode 23 side is alloyed with the material of the film 21d.
  • the secondary electron emission ability of the alloyed films 21c and 21d as a whole is sufficiently reduced.
  • FIG. 5 is a side sectional view showing the configuration of the third embodiment of the streak tube according to the present invention.
  • the configuration of the container 10, the photocathode 20, the focusing electrode 22, the anode 23, the deflection electrode 24, and the phosphor screen 25 is the same as that of the streak tube 1A shown in FIG.
  • a gate electrode 26 is provided between the photocathode 20 and the anode 23.
  • the gate electrode 26 has an opening 26 a through which electrons emitted from the photocathode 20 pass, and is arranged at a predetermined position between the photocathode 20 and the focusing electrode 22.
  • the opening 26a of the gate electrode 26 is formed at a predetermined portion excluding the intersection with the axis Ax.
  • a movable force bar member 26e is provided on the surface of the gate electrode 26 on the anode 23 side.
  • the cover member 26e moves to a position indicated by a solid line. Is done.
  • a manufacturing method in which the photocathode 20 is formed from the anode 23 side through the opening 26a of the gate electrode 26, and the secondary electron emission capability is provided on the surface of the gate electrode 26 on the anode 23 side.
  • the cover member 26e is disposed at the time of manufacturing the photocathode 20, and the portion 26d including the intersection with the axis Ax is not formed on the gate electrode 26. The surface of is exposed. This effectively suppresses the generation of extra secondary electrons due to ions.
  • a film made of a substance having a low secondary electron emission ability is used as a treatment for suppressing secondary electron emission on the surface on the anode 23 side in the portion 26d of the gate electrode 26. May be deposited. In this case, generation of extra secondary electrons due to ions can be further suppressed.
  • Examples of such a material having a low secondary electron emission ability include light elements such as carbon.
  • FIG. 6 is a side sectional view showing the configuration of the fourth embodiment of the streak tube according to the present invention.
  • the configuration of the container 10, the gate electrode 21, the focusing electrode 22, the anode 23, the deflection electrode 24, and the phosphor screen 25 is the same as that of the streak tube 1A shown in FIG.
  • a photocathode 30 is formed on the inner surface of the incident face plate 12.
  • the photocathode 30 is formed on the entire inner surface of the incident face plate 12 including the intersection with the axis Ax.
  • the opening 21a of the gate electrode 21 is formed at a predetermined part excluding the intersection with the axis Ax.
  • the photocathode 30 does not directly face the anode 23. Even with such a configuration, it is possible to effectively suppress the generation of extra secondary electrons due to ions.
  • the photocathode 30 can be formed by a manufacturing method using a transfer device, for example. Therefore, in FIG. The film 21c on the surface on the anode 23 side is not shown because it is not formed by the above manufacturing method.
  • FIG. 7 is a side sectional view showing a configuration of the fifth embodiment of the streak tube according to the present invention.
  • the configuration of the container 10, the photocathode 20, the focusing electrode 22, the anode 23, the deflection electrode 24, and the phosphor screen 25 is the same as that of the streak tube 1A shown in FIG.
  • a gate electrode 27 is provided between the photocathode 20 and the anode 23.
  • the gate electrode 27 has an opening 27 a through which electrons emitted from the photocathode 20 pass, and is arranged at a predetermined position between the photocathode 20 and the focusing electrode 22.
  • the opening 27a of the gate electrode 27 is formed in a slightly wide part including the intersection with the axis Ax.
  • the photocathode 20 is formed at a predetermined part excluding the intersection with the axis Ax.
  • the photocathode 20 does not directly face the anode 23 on the electric field axis or tube axis. Even with such a configuration, it is possible to effectively suppress the generation of extra secondary electrons caused by ions.
  • the streak tube according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.
  • the specific arrangement configuration of each electrode in the container is not limited to the configuration shown in FIG. 1 and the like, and various configurations may be used.
  • the streak tube includes: (1) a container including an incident surface plate that allows detection target light to enter; and (2) a photocathode that is provided in the container and converts light incident from the incident surface plate into electrons. (3) an anode having an opening through which electrons emitted from the photocathode pass; (4) a deflection electrode for controlling the deflection of electrons passing through the opening of the anode; and (5) a photocathode force being emitted.
  • Detecting means for detecting a streak image by electrons whose deflection is controlled by the deflection electrode, and (6) light is applied to the anode on the axis of the electric field formed between the incident face plate and the anode in the container. It is preferable that the cathode is configured so that it does not face directly.
  • the streak tube includes (1) a container including an incident face plate for allowing the light to be detected to enter;
  • the photocathode is configured not to directly face the anode on the tube axis passing through the center of the opening of the anode.
  • a photocathode is formed on a surface on the anode side of the incident face plate at a predetermined portion excluding an intersection with a predetermined axis (electric field axis or tube axis). Then, this configuration can be used.
  • the streak tube is disposed between the photocathode and the anode, has an opening through which electrons emitted from the photocathode pass, and controls the passage conditions of the electrons from the photocathode to the anode. It is good also as a structure provided with a control electrode.
  • An example of such a control electrode is a gate electrode that controls a gate operation for detecting a streak image by applying a gate voltage.
  • the opening of the control electrode has an intersection with a predetermined axis (electric field axis or tube axis). It is possible to use a structure formed at a predetermined site except for the above.
  • a treatment for suppressing secondary electron emission is performed on the surface of the control electrode on the anode side. As a result, the generation of extra secondary electrons due to ions at the control electrode is suppressed, and the influence of the noise signal on the signal corresponding to the incident light is suppressed.
  • the streak tube according to the present invention can be used as a streak tube capable of suppressing the influence of a noise signal on a signal corresponding to incident light.

Landscapes

  • Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

明 細 書
ストリーク管
技術分野
[0001] 本発明は、検出対象の光の時間変化をストリーク像として検出するストリーク管に関 するものである。
背景技術
[0002] ストリーク管は、検出対象の光を光電陰極において電子 (光電子）に変換し、電子 の時間変化をストリーク像として検出することによって入射光の時間変化を測定する ものである。このようなストリーク管は、一般に、気密に閉じられた容器の一方の面を 入射面板とし、この容器内に入射面板側から順に、光電陰極 (フォト力ソード）、光電 陰極力 放出された電子の偏向を制御してストリーク像を生成するための偏向電極、 及び生成されたストリーク像を検出するための蛍光面などの検出手段を配置して構 成される（例えば、特許文献 1 :特開平 3— 152840号公報、特許文献 2 :特開平 9— 139183号公報参照)。
特許文献 1：特開平 3 - 152840号公報
特許文献 2：特開平 9 139183号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 上記したストリーク管において、光電陰極と偏向電極との間に開口部を有する陽極
(アノード)を設け、光電陰極力 放出されて陽極の開口部を通過した電子を偏向電 極へと導く構成を考える。このような構成において、光電陰極からの電子を集束させ つつ陽極の開口部を通過させると、陽極付近で光電子群が集束するクロスオーバー 点の近傍にぉ 、て、内部ガスのイオンィ匕が発生する場合がある。
[0004] このように陽極付近で発生したイオンが容器内の電界によって光電陰極へと戻ると
(イオンフィードバック）、光電陰極においてイオンに起因する余分な 2次電子が発生 する。この 2次電子は、入射光に起因する光電子と同様に陽極、偏向電極を介して 蛍光面に到達し、ノイズ信号として検出される。このようなノイズ信号は、入射光に対 応する本来の信号から時間的に遅れた擬似信号として検出されるため、上記したよう にストリーク像によって入射光の時間変化を測定する上で問題となる。
[0005] 本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、入射光に対応する 信号に対するノイズ信号の影響を抑制することが可能なストリーク管を提供することを 目的とする。
課題を解決するための手段
[0006] このような目的を達成するために、本発明によるストリーク管は、（1)検出対象の光 を入射させる入射面板を含む容器と、（2)容器内に設けられ、入射面板から入射した 光を電子に変換する光電陰極と、 (3)光電陰極から放出された電子が通過する開口 部を有する陽極と、（4)陽極の開口部を通過した電子の偏向を制御する偏向電極と 、（5)光電陰極力 放出され、偏向電極によって偏向が制御された電子によるストリ 一ク像を検出する検出手段とを備え、（6)容器内において入射面板と陽極との間に 形成される電界の軸上で、陽極に対して光電陰極が直接的には対面しないように構 成されて!/ヽることを特徴とする。
[0007] あるいは、本発明によるストリーク管は、（1)検出対象の光を入射させる入射面板を 含む容器と、（2)容器内に設けられ、入射面板から入射した光を電子に変換する光 電陰極と、（3)光電陰極力 放出された電子が通過する開口部を有する陽極と、（4) 陽極の開口部を通過した電子の偏向を制御する偏向電極と、（5)光電陰極から放出 され、偏向電極によって偏向が制御された電子によるストリーク像を検出する検出手 段とを備え、（6)容器内において陽極の開口部の中心を通る管軸上で、陽極に対し て光電陰極が直接的には対面しな ヽように構成されて ヽることを特徴とする。
[0008] 上記したストリーク管においては、容器内に入射面板側から順に、光電陰極、開口 部を有する陽極、偏向電極、及び検出手段を配置している。そして、入射光に対応し て光電陰極力 放出される光電子が検出手段へと導かれる方向とは逆方向で、陽極 側から光電陰極を見た構成について、電界の軸または管軸上において、陽極（開口 部を含む）と光電陰極とが直接的には対面しない構成としている。このような構成によ れば、電子が陽極の開口部を通過する際に、陽極付近においてイオンが発生した場 合であっても、発生したイオンが容器内の電界によって光電陰極へと到達することが 防止される。これにより、イオンに起因する余分な 2次電子の発生が防止され、入射 光に対応する信号に対するノイズ信号の影響が抑制される。
[0009] なお、上記したストリーク管の構成において、「所定の軸上で、陽極に対して光電陰 極が直接的には対面しない」とは、陽極（陽極の開口部内の所定位置)から軸上で見 て、光電陰極が直接的には見えない構成を意味する。このような構成は、例えば、光 電陰極自体が軸上から外れて配置された構成、あるいは、光電陰極と陽極との間の 軸上に他の部材が配置された構成等を含んで 、る。
[0010] また、「入射面板と陽極との間に形成される電界の軸」については、電界が略軸対 称に形成されている場合には、その対称軸（中心軸）が電界の軸に相当する。また、 「陽極の開口部の中心を通る管軸」については、ストリーク管の構造上の中心軸に相 当し、通常は陽極の開口部の中心を通り陽極に対して垂直な軸が管軸となる。なお、 上記したストリーク管においては、光電陰極及び陽極の間に配置され、光電陰極から 放出された電子を陽極の開口部へと集束させる集束電極を備える構成とすることが 好ましい。
発明の効果
[0011] 本発明によるストリーク管によれば、容器内において陽極側力も光電陰極を見た構 成について、電界の軸または管軸上において、陽極と光電陰極とが直接的には対面 しない構成とすることにより、陽極付近において発生したイオンが容器内の電界によ つて光電陰極へと到達することが防止される。これにより、イオンに起因する余分な 2 次電子の発生が防止され、入射光に対応する信号に対するノイズ信号の影響が抑 制される。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]図 1は、ストリーク管の第 1実施形態の構成を示す側面断面図である。
[図 2]図 2は、図 1に示したストリーク管の外面構成を示す斜視図である。
[図 3]図 3は、ストリーク管の容器内の電界及び電子軌道の例を示す図である。
[図 4]図 4は、ストリーク管の第 2実施形態の構成を示す側面断面図である。
[図 5]図 5は、ストリーク管の第 3実施形態の構成を示す側面断面図である。
[図 6]図 6は、ストリーク管の第 4実施形態の構成を示す側面断面図である。 [図 7]図 7は、ストリーク管の第 5実施形態の構成を示す側面断面図である。
符号の説明
[0013] 1A〜： LE…ストリーク管、 10· ··容器、 11· ··筒状部、 12· ··入射面板、 13· ··出力面板 、 20、 30· ··光電陰極、 21、 26、 27…ゲート電極、 21a, 26a, 27a…開口部、 22· ·· 集束電極、 23· ··陽極、 23a…開口部、 24…偏向電極、 25· ··蛍光面 (検出手段)。 発明を実施するための最良の形態
[0014] 以下、図面とともに、本発明によるストリーク管の好適な実施形態について詳細に 説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説 明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
[0015] 図 1は、本発明によるストリーク管の第 1実施形態の構成を示す側面断面図である。
また、図 2は、図 1に示したストリーク管の外面構成を示す斜視図である。なお、図 2に おいては、ストリーク管の外周部分を構成する容器のうちで、後述する入射面板につ いて図示を省略している。また、図 1中において、実線矢印 Aは光電陰極力も放出さ れた電子の軌道を示し、破線矢印 Bは陽極付近で発生したイオンの軌道を示し、実 線矢印 Cは偏向電極による電子の掃引方向を示している。また、図 1中に示す軸 Ax は、本ストリーク管 1Aの中心軸を示している。
[0016] 本実施形態によるストリーク管 1Aは、ガラスなどの材質によって気密に閉じられて 形成された容器 10を備え、その内部は高真空に保持されている。この容器 10は、軸 Axを中心軸とする円筒形状を有する筒状部 11と、筒状部 11の一方側に設けられた 入射面板 12と、筒状部 11の他方側に設けられた出力面板 13とを有している。
[0017] 入射面板 12は、検出対象の光を入射させる入射窓として機能するものであり、所定 波長の光を透過させる材質によって形成される。また、入射面板 12の内面 (後述する 陽極 23側の面）上には、光電陰極 20が形成されている。この光電陰極 20は、入射 面板 12から入射した光を電子 (光電子）に変換する透過型の光電面として機能する 。また、図 1に示すように、本ストリーク管 1Aにおいては、光電陰極 20は、入射面板 1 2の内面上にぉ 、て、軸 Axとの交点を除く所定部位に形成されて 、る。
[0018] 一方、軸 Axについて入射面板 12の反対側に位置する出力面板 13は、ストリーク 管 1Aにおいて生成されたストリーク像を出力するためのものである。また、出力面板 13の内面上には、蛍光面 25が形成されている。この蛍光面 25は、電子によるストリ 一ク像を検出するための検出手段である。
[0019] 容器 10内には、上記した光電陰極 20及び蛍光面 25に加えて、入射面板 12側か ら出力面板 13側へと順に、ゲート電極 21、集束電極 22、陽極 23、及び偏向電極 24 が設置されている。
[0020] 陽極 23は、その中心部に、光電陰極 20から放出された電子が通過する開口部 23 aを有している。この陽極 23は、軸 Axに対して略垂直に設けられており、その開口部 23aは、軸 Axを中心軸とした所定形状に形成されている。このような構成において、 軸 Axは、陽極 23の開口部 23aの中心を通る管軸と略一致している。この管軸は、ス トリーク管 1Aの構造上の中心軸に相当し、陽極 23に対して略垂直な軸となっている
[0021] 陽極 23と検出手段である蛍光面 25との間には、偏向電極 (掃引電極） 24が設けら れている。この偏向電極 24は、陽極の開口部 23aを通過した電子の偏向を制御する ための電極である。具体的には、偏向電極 24は、それぞれ軸 Axに対して平行で軸 Axを挟むように配置された一対の電極によって構成されて！、る。
[0022] これにより、検出対象の光の入射に同期してこれら一対の電極 24間に掃引電圧が 印加されると、光電陰極 20から蛍光面 25へと向力 電子が矢印 Cの方向に沿って掃 引されるようになっている。また、このとき、検出手段である蛍光面 25は、光電陰極 20 力 放出され、この偏向電極 24によって偏向が制御された電子によるストリーク像を 検出する。このとき得られるストリーク像は、上記した電子の掃引により、入射光の時 間変化に対応する画像となっている。なお、図 1中においては、図示の簡単のため、 電子が直進するものとして電子の軌道 Aを模式的に示している。
[0023] 一方、光電陰極 20と陽極 23との間には、ゲート電極 21及び集束電極 22が設けら れている。これらの電極のうち、集束電極 22は、光電陰極 20から放出された電子を 陽極 23の開口部 23aへと集束させるための電極である。具体的には、集束電極 22 は、軸 Axを中心軸とする円筒形状を有する筒状電極によって構成された静電集束 電極となっている。
[0024] また、ゲート電極 21は、光電陰極 20から放出された電子が通過する開口部 21aを 有し、光電陰極 20と集束電極 22との間の所定位置に配置されている。このゲート電 極 21は、光電陰極 20からの電子が開口部 21aを介して陽極 23へと通過する通過条 件を制御する制御電極である。具体的には、ゲート電極 21は、ゲート電圧を印加す ることによって本ストリーク管 1Aでのストリーク像の検出についてのゲート動作を制御 する。
[0025] また、図 1及び図 2に示すように、本ストリーク管 1Aにおいては、ゲート電極 21の開 口部 21aは、軸 Axとの交点を除く所定部位に形成されている。本実施形態では、ゲ ート電極 21の開口部 21aは、軸 Axからみて図 1中に矢印 Cで示した電子の掃引方 向について矢印とは逆方向に所定距離だけずらした位置で、軸 Axとの交点を除く所 定部位に、掃引方向 Cに垂直な方向を長手方向としたスリット状の開口形状で形成さ れている。このような構成の具体的な例としては、電子の掃引方向について 5mm幅 を有するスリット状の開口部 21aを、その中心を軸 Ax力 4. 5mmずらした位置に形 成する構成がある。
[0026] ここで、入射面板 12の内面上に形成された光電陰極 20は、このゲート電極 21での 開口部 21aの開口形状に対応した外形形状で形成されている。また、陽極 23におけ る開口部 23aについては、上記したように軸 Axを中心軸とし、集束電極 22による電 子の集束条件を考慮した開口形状、例えば軸 Axを中心とした円形状で形成されて いる。
[0027] 以上の構成において、光電陰極 20、ゲート電極 21、集束電極 22、及び陽極 23に それぞれ所定の電圧を印加することにより、容器 10内において入射面板 12と陽極 2 3との間に、光電陰極 20から放出された電子を偏向電極 24及び蛍光面 25へと導く ための所定の電界が形成される。また、このときの電界は、軸 Axに対して略軸対称 に形成されており、その対称軸（中心軸）が電界の軸となっている。このような構成に おいて、軸 Axは、入射面板 12と陽極 23との間に形成される電界の軸と略一致して いる。すなわち、本実施形態では、軸 Axは、ストリーク管 1Aにおける管軸及び電界 の軸の両者と略一致して 、る。
[0028] また、本ストリーク管 1 Aでは、入射面板 12の内面上の光電陰極 20、及びゲート電 極 21の開口部 21aは、軸 Axからみて所定距離だけずれた位置にそれぞれ形成され ている。このような構成により、本実施形態においては、容器 10内において軸 Ax (電 界の軸または管軸）上で、陽極 23に対して光電陰極 20が直接的には対面しない構 成となっている。なお、図 2の斜視図においては、本ストリーク管 1 Aを構成する各電 極 21、 22、 23、 24について、容器 10の外部へと突出して電圧の印加等に用いられ る電極部分 21b、 22b, 23b, 24bを示している。
[0029] 本実施形態によるストリーク管 1Aの効果について説明する。
[0030] 図 1及び図 2に示したストリーク管 1Aにおいては、容器 10内に入射面板 12側から 順に、光電陰極 20、開口部 23aを有する陽極 23、偏向電極 24、及び検出手段であ る蛍光面 25を配置している。そして、入射光に対応して光電陰極 20から放出される 光電子が蛍光面 25へと導かれる方向とは逆方向で、陽極 23側から光電陰極 20を見 た構成について、軸 Ax (電界の軸または管軸）上で、陽極 23に対して光電陰極 20 が直接的には対面しな 、構成として 、る。
[0031] このような構成によれば、電子が陽極 23の開口部 23aを通過する際に、陽極 23付 近にぉ 、てイオンが発生した場合であっても、図 1中にイオンの軌道 Bによって示す ように、発生したイオンが容器 10内の電界によって光電陰極 20へと到達することが 防止される。これにより、イオンに起因する余分な 2次電子の発生が防止され、入射 光に対応する信号に対するノイズ信号の影響が抑制される。
[0032] ここで、図 3は、ストリーク管の容器内の電界及び電子軌道の例を示す図である。図 3は、ストリーク管における電界及び電子軌道の一般的な例を示したものであり、その 構成は図 1及び図 2に示したストリーク管 1Aとは異なるものとなっている。また、図 3に おいては、図示の構成において、光電陰極 120の電圧を OV、ゲート電極 121の電圧 を 130V、集束電極 122の電圧を 2420V、陽極 123の電圧を 15kVとし、容器 110 内において入射面板 112と陽極 123との間に形成される電界 D、及び光電陰極 120 力も蛍光面 125への電子軌道 Eを示している。
[0033] このような構成では、光電陰極力 の電子は、集束しつつ陽極の開口部を通過する 。このとき、陽極の中心部付近で光電子群が集束するクロスオーバー点では、通過 する電子密度が高まり、内部ガス力 Sイオン化される確率が高くなる。この場合、陽極 付近で発生したイオンの多くは、イオン発生の原因となった光電子の軌道（図 1中の 軌道 A参照）とはほとんど無関係に軸に沿って光電陰極の中心付近へと戻る (イオン フィードバック、図 1中の軌道 B参照)。そして、このイオンが光電陰極に衝突すること により、光電陰極においてイオンに起因する余分な 2次電子が発生する。
[0034] これに対して、本実施形態のストリーク管 1Aでは、上記したように、容器 10内にお V、て軸 Ax (電界の軸または管軸）上で、陽極 23 (開口部 23aを含む）と光電陰極 20 とが直接的には対面しない構成としている。このような構成では、陽極 23付近におい て発生したイオンは上記したように軸 Axにほぼ沿った軌道で移動するため、このィォ ンが光電陰極 20へと到達することを効果的に防止することが可能である。
[0035] このようなイオンの光電陰極 20への到達の防止、及びそれによる余分な 2次電子の 発生の抑制は、ストリーク像によって入射光の時間変化を測定する上で非常に有効 である。また、ストリーク管では、長時間動作や高強度信号検出において、イオンフィ ードバックによる光電陰極の感度劣化が発生することが考えられるが、上記構成によ れば、このような光電陰極の感度劣化も抑制される。
[0036] ここで、ストリーク管は、検出対象の光を入射させる入射面板を含む容器と、容器内 に設けられ、入射面板から入射した光を電子に変換する光電陰極と、光電陰極から 放出された電子が通過する開口部を有する陽極と、陽極の開口部を通過した電子の 偏向を制御する偏向電極と、光電陰極から放出され、偏向電極によって偏向が制御 された電子によるストリーク像を検出する蛍光面などの検出手段とを備え、所定の軸（ 容器内において入射面板と陽極との間に形成される電界の軸、または容器内におい て陽極の開口部の中心を通る管軸）上で、陽極に対して光電陰極が直接的には対 面しないように構成している。このような構成によれば、上記したように、陽極付近に おいて発生したイオンが容器内の電界によって光電陰極へと到達することを防止す ることができる。これにより、イオンに起因する余分な 2次電子の発生が防止され、入 射光に対応する信号に対するノイズ信号の影響が抑制される。
[0037] なお、上記したストリーク管の構成において、「所定の軸上で、陽極に対して光電陰 極が直接的には対面しない」とは、陽極（陽極の開口部内の所定位置)から軸上で見 て、光電陰極が直接的には見えない構成を意味する。このような構成は、例えば、光 電陰極自体が軸上から外れて配置された構成、あるいは、光電陰極と陽極との間の 軸上に他の部材が配置された構成等を含んで 、る。
[0038] また、「入射面板と陽極との間に形成される電界の軸」については、電界が略軸対 称に形成されている場合には、その対称軸（中心軸）が電界の軸に相当する。また、 「陽極の開口部の中心を通る管軸」については、ストリーク管の構造上の中心軸に相 当し、通常は陽極の開口部の中心を通り陽極に対して垂直な軸が管軸となる。なお、 図 1に示した構成のストリーク管 1Aにおいては、上記したように、これらの電界の軸及 び管軸は、同一の軸 Axとなっているが、電界の軸と管軸とが異なる場合には、少なく ともその一方の軸にっ 、て上記した構成条件が満たされて 、ればよ!/、。
[0039] 上記したストリーク管の具体的な構成例としては、光電陰極が、入射面板の陽極側 の面（内面)上にお!、て、所定の軸 (電界の軸または管軸）との交点を除く所定部位 に形成されている構成を用いることができる。図 1においては、光電陰極 20が、入射 面板 12の陽極 23側の面上において、軸 Axとの交点を除く部位に形成されている。 このような構成では、陽極 23付近において発生したイオンが容器 10内の電界によつ て入射面板 12へと到達した場合であっても、入射面板 12の内面上でイオンが到達 する軸 Axとの交点近傍には光電陰極 20が形成されていないため、光電陰極 20に お!、てイオンに起因する余分な 2次電子が発生することがな 、。
[0040] また、上記したストリーク管 1Aにおいては、光電陰極 20と陽極 23との間に、光電陰 極 20から放出された電子が通過する開口部 21aを有するとともに、光電陰極 20から の電子の陽極 23への通過条件を制御する制御電極であるゲート電極 21を配置して いる。これにより、ストリーク管 1Aにおけるストリーク像の検出を好適に制御することが できる。このような制御電極としては、ゲート電極以外の電極を用いても良い。
[0041] このように制御電極が設けられている場合、上記したストリーク管の具体的な構成例 としては、制御電極の開口部が、所定の軸 (電界の軸または管軸）との交点を除く所 定部位に形成されている構成を用いることができる。図 1においては、制御電極であ るゲート電極 21の開口部 21aが、軸 Axとの交点を除く部位に形成されている。このよ うな構成では、陽極 23付近において発生したイオンが容器 10内の電界によって入 射面板 12に向けて移動した場合であっても、イオンは軸 Ax上及びその近傍にある ゲート電極 21の陽極 23側の面に到達して入射面板 12及び光電陰極 20には到達し な 、ため、光電陰極 20にお 、てイオンに起因する余分な 2次電子が発生することが ない。
[0042] また、このように制御電極を有する構成では、制御電極の陽極側の面上に、 2次電 子放出を抑制するための処理が施されていることが好ましい。これにより、制御電極 におけるイオンに起因する余分な 2次電子の発生が抑制され、入射光に対応する信 号に対するノイズ信号の影響が抑制される。このような処理については、具体的には 後述する。
[0043] また、上記したストリーク管 1Aにおいては、光電陰極 20と陽極 23との間に、光電陰 極 20から放出された電子を陽極 23の開口部 23aへと集束させる集束電極 22を配置 している。これにより、容器 10内における電子軌道を好適に制御することができる。
[0044] ここで、図 1に示したストリーク管 1 Aの製造時において、陽極 23側力もゲート電極 2 1の開口部 21aを介して光電陰極 20を形成する製造方法を用いた場合、図 1中に符 号 21cによって示すように、ゲート電極 21の陽極 23側の面上にも、 2次電子放出能 を有する膜が形成される。
[0045] し力しながら、このような光電陰極 20の製造方法では、入射面板 12の内面上にお いて光電面感度が最高となるような条件で光電陰極の形成を行うため、ゲート電極 2 1上の膜 21cでは、光電陰極 20に比べて感度が低ぐイオンが衝突した際の 2次電 子放出効率も低い。したがって、このような光電陰極の製造方法を用いた場合であつ ても、上記した構成により、イオンに起因する余分な 2次電子の発生を全体として抑 制することが可能である。
[0046] なお、このような光電陰極の製造方法としては、例えば、陽極 23側力もゲート電極 2 1の開口部 21aを介して入射面板 12の内面上にアンチモン（Sb)を蒸着し、その後ァ ルカリを導入して入射面板 12の内面上で光電面感度が最大となるように活性ィ匕する 方法がある。また、光電陰極の製造方法として、トランスファー装置での製造方法を 用いた場合には、ゲート電極上に 2次電子放出能を有する膜が形成されることがない 。したがって、イオンに起因する余分な 2次電子の発生をさらに抑制することが可能 である。
[0047] 本発明によるストリーク管の構成について、さらに説明する。 [0048] 図 4は、本発明によるストリーク管の第 2実施形態の構成を示す側面断面図である。 本実施形態によるストリーク管 1Bでは、容器 10、光電陰極 20、集束電極 22、陽極 2 3、偏向電極 24、及び蛍光面 25の構成については、図 1に示したストリーク管 1Aと 同様である。
[0049] 光電陰極 20と陽極 23との間には、ゲート電極 21が設けられている。ゲート電極 21 は、光電陰極 20から放出された電子が通過する開口部 21aを有し、光電陰極 20と 集束電極 22との間の所定位置に配置されている。本ストリーク管 1Bにおいては、ゲ ート電極 21の開口部 21aは、軸 Axとの交点を除く所定部位に形成されている。
[0050] さらに、本実施形態においては、ゲート電極 21の陽極 23側の面上に、 2次電子放 出を抑制するための処理として、 2次電子放出能 (光電面感度)を低減する物質から なる膜 21dが成膜されている。このような構成では、陽極 23側からゲート電極 21の開 口部 21 aを介して光電陰極 20を形成する製造方法を用 、、ゲート電極 21の陽極 23 側の面上に 2次電子放出能を有する膜 21cが形成された場合であっても、その 2次 電子放出能を低減して、イオンに起因する余分な 2次電子の発生を効果的に抑制す ることが可能である。
[0051] このような 2次電子放出能を低減する物質としては、例えば、金、銀、白金が挙げら れる。このような物質によって膜 21dを成膜しておくことにより、ゲート電極 21の陽極 2 3側の面上に蒸着されるアンチモンなどの膜 21cは、膜 21dの物質と合金化する。こ れにより、合金化した膜 21c、 21dの全体として、 2次電子放出能が充分に低減され る。
[0052] 図 5は、本発明によるストリーク管の第 3実施形態の構成を示す側面断面図である。
本実施形態によるストリーク管 1Cでは、容器 10、光電陰極 20、集束電極 22、陽極 2 3、偏向電極 24、及び蛍光面 25の構成については、図 1に示したストリーク管 1Aと 同様である。
[0053] 光電陰極 20と陽極 23との間には、ゲート電極 26が設けられている。ゲート電極 26 は、光電陰極 20から放出された電子が通過する開口部 26aを有し、光電陰極 20と 集束電極 22との間の所定位置に配置されている。本ストリーク管 1Cにおいては、ゲ ート電極 26の開口部 26aは、軸 Axとの交点を除く所定部位に形成されている。 [0054] さらに、本実施形態においては、ゲート電極 26の陽極 23側の面上に、移動式の力 バー部材 26eが設けられている。このカバー部材 26eは、光電陰極 20の製造時には 、図 5中に点線で示したように軸 Axとの交点を含む部位に配置され、光電陰極 20の 製造後、実線で示した位置へと移動される。このような構成では、陽極 23側からゲー ト電極 26の開口部 26aを介して光電陰極 20を形成する製造方法を用い、ゲート電 極 26の陽極 23側の面上に 2次電子放出能を有する膜 26cが形成された場合であつ ても、光電陰極 20の製造時にカバー部材 26eが配置されて 、た軸 Axとの交点を含 む部位 26dは、膜 26cが形成されずにゲート電極 26の面が露出した状態となる。こ れにより、イオンに起因する余分な 2次電子の発生を効果的に抑制することができる
[0055] また、このような構成において、ゲート電極 26の部位 26d内での陽極 23側の面上 に、 2次電子放出を抑制するための処理として、 2次電子放出能が低い物質による膜 を成膜しておいても良い。この場合、イオンに起因する余分な 2次電子の発生をさら に抑制することができる。このような 2次電子放出能が低い物質としては、例えば、炭 素などの軽元素が挙げられる。
[0056] 図 6は、本発明によるストリーク管の第 4実施形態の構成を示す側面断面図である。
本実施形態によるストリーク管 1Dでは、容器 10、ゲート電極 21、集束電極 22、陽極 23、偏向電極 24、及び蛍光面 25の構成については、図 1に示したストリーク管 1Aと 同様である。
[0057] 入射面板 12の内面上には、光電陰極 30が形成されている。また、ここでは、光電 陰極 30は、入射面板 12の内面上において、軸 Axとの交点を含む面全体に形成さ れている。本構成では、光電陰極 30が軸 Axとの交点を含む部位に形成されている ものの、ゲート電極 21の開口部 21aが軸 Axとの交点を除く所定部位に形成されてい ることにより、軸 Ax (電界の軸または管軸）上で、陽極 23に対して光電陰極 30が直 接的には対面しない構成となっている。このような構成によっても、イオンに起因する 余分な 2次電子の発生を効果的に抑制することが可能である。
[0058] なお、このような構成では、光電陰極 30は、例えば、トランスファー装置を用いる製 造方法によって形成することができる。したがって、図 6においては、ゲート電極 21の 陽極 23側の面上の膜 21cについては、上記製造方法では形成されないため、図示 していない。
[0059] 図 7は、本発明によるストリーク管の第 5実施形態の構成を示す側面断面図である。
本実施形態によるストリーク管 1Eでは、容器 10、光電陰極 20、集束電極 22、陽極 2 3、偏向電極 24、及び蛍光面 25の構成については、図 1に示したストリーク管 1Aと 同様である。
[0060] 光電陰極 20と陽極 23との間には、ゲート電極 27が設けられている。ゲート電極 27 は、光電陰極 20から放出された電子が通過する開口部 27aを有し、光電陰極 20と 集束電極 22との間の所定位置に配置されている。また、ここでは、ゲート電極 27の 開口部 27aは、軸 Axとの交点を含むやや広い部位に形成されている。本構成では、 ゲート電極 27の開口部 27aが軸 Axとの交点を含む部位に形成されているものの、 光電陰極 20が軸 Axとの交点を除く所定部位に形成されていることにより、軸 Ax (電 界の軸または管軸）上で、陽極 23に対して光電陰極 20が直接的には対面しない構 成となっている。このような構成によっても、イオンに起因する余分な 2次電子の発生 を効果的に抑制することが可能である。
[0061] 本発明によるストリーク管は、上記した実施形態に限られるものではなぐ様々な変 形が可能である。例えば、容器内における各電極の具体的な配置構成については、 図 1等に示した構成に限らず、様々な構成を用いて良い。
[0062] ここで、ストリーク管は、（1)検出対象の光を入射させる入射面板を含む容器と、 (2 )容器内に設けられ、入射面板から入射した光を電子に変換する光電陰極と、（3)光 電陰極から放出された電子が通過する開口部を有する陽極と、（4)陽極の開口部を 通過した電子の偏向を制御する偏向電極と、（5)光電陰極力 放出され、偏向電極 によって偏向が制御された電子によるストリーク像を検出する検出手段とを備え、 (6) 容器内において入射面板と陽極との間に形成される電界の軸上で、陽極に対して光 電陰極が直接的には対面しな 、ように構成されて 、ることが好ま 、。
[0063] あるいは、ストリーク管は、（1)検出対象の光を入射させる入射面板を含む容器と、
(2)容器内に設けられ、入射面板から入射した光を電子に変換する光電陰極と、 (3) 光電陰極力 放出された電子が通過する開口部を有する陽極と、（4)陽極の開口部 を通過した電子の偏向を制御する偏向電極と、（5)光電陰極力 放出され、偏向電 極によって偏向が制御された電子によるストリーク像を検出する検出手段とを備え、 ( 6)容器内において陽極の開口部の中心を通る管軸上で、陽極に対して光電陰極が 直接的には対面しな 、ように構成されて 、ることが好ま 、。
[0064] 上記したストリーク管の具体的な構成例としては、光電陰極が、入射面板の陽極側 の面上において、所定の軸 (電界の軸または管軸）との交点を除く所定部位に形成さ れて 、る構成を用いることができる。
[0065] また、ストリーク管は、光電陰極及び陽極の間に配置され、光電陰極から放出され た電子が通過する開口部を有するとともに、光電陰極からの電子の陽極への通過条 件を制御する制御電極を備える構成としても良い。このような制御電極としては、例え ば、ゲート電圧を印加することによってストリーク像の検出についてのゲート動作を制 御するゲート電極がある。
[0066] このように制御電極が設けられている場合、上記したストリーク管の具体的な構成例 としては、制御電極の開口部が、所定の軸 (電界の軸または管軸）との交点を除く所 定部位に形成されて 、る構成を用いることができる。
[0067] また、制御電極の陽極側の面上に、 2次電子放出を抑制するための処理が施され ていることが好ましい。これにより、制御電極におけるイオンに起因する余分な 2次電 子の発生が抑制され、入射光に対応する信号に対するノイズ信号の影響が抑制され る。
産業上の利用可能性
[0068] 本発明によるストリーク管は、入射光に対応する信号に対するノイズ信号の影響を 抑制することが可能なストリーク管として利用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 検出対象の光を入射させる入射面板を含む容器と、
前記容器内に設けられ、前記入射面板力 入射した光を電子に変換する光電陰極 と、
前記光電陰極力 放出された電子が通過する開口部を有する陽極と、
前記陽極の開口部を通過した電子の偏向を制御する偏向電極と、
前記光電陰極から放出され、前記偏向電極によって偏向が制御された電子による ストリーク像を検出する検出手段とを備え、
前記容器内において前記入射面板と前記陽極との間に形成される電界の軸上で、 前記陽極に対して前記光電陰極が直接的には対面しな 、ように構成されて 、ること を特徴とするストリーク管。
[2] 前記光電陰極は、前記入射面板の前記陽極側の面上において、前記電界の軸と の交点を除く所定部位に形成されていることを特徴とする請求項 1記載のストリーク管
[3] 前記光電陰極及び前記陽極の間に配置され、前記光電陰極から放出された電子 が通過する開口部を有するとともに、前記光電陰極からの電子の前記陽極への通過 条件を制御する制御電極を備えることを特徴とする請求項 1または 2記載のストリーク 管。
[4] 前記制御電極の開口部は、前記電界の軸との交点を除く所定部位に形成されて 、 ることを特徴とする請求項 3記載のストリーク管。
[5] 前記制御電極の前記陽極側の面上に、 2次電子放出を抑制するための処理が施さ れていることを特徴とする請求項 3または 4記載のストリーク管。
[6] 検出対象の光を入射させる入射面板を含む容器と、
前記容器内に設けられ、前記入射面板力 入射した光を電子に変換する光電陰極 と、
前記光電陰極力 放出された電子が通過する開口部を有する陽極と、
前記陽極の開口部を通過した電子の偏向を制御する偏向電極と、
前記光電陰極から放出され、前記偏向電極によって偏向が制御された電子による ストリーク像を検出する検出手段とを備え、
前記容器内において前記陽極の開口部の中心を通る管軸上で、前記陽極に対し て前記光電陰極が直接的には対面しな ヽように構成されて ヽることを特徴とするストリ ーク管。
[7] 前記光電陰極は、前記入射面板の前記陽極側の面上において、前記管軸との交 点を除く所定部位に形成されていることを特徴とする請求項 6記載のストリーク管。
[8] 前記光電陰極及び前記陽極の間に配置され、前記光電陰極から放出された電子 が通過する開口部を有するとともに、前記光電陰極からの電子の前記陽極への通過 条件を制御する制御電極を備えることを特徴とする請求項 6または 7記載のストリーク 管。
[9] 前記制御電極の開口部は、前記管軸との交点を除く所定部位に形成されて!、るこ とを特徴とする請求項 8記載のストリーク管。
[10] 前記制御電極の前記陽極側の面上に、 2次電子放出を抑制するための処理が施さ れていることを特徴とする請求項 8または 9記載のストリーク管。
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